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Wasserstoffeignungsprüfungen für Hochdruckleitungsrohre in Fahrzeuganwendungen
Auf dem Weg zur Klimaneutralität gewinnt Wasserstoff als Energieträger für Fahrzeuganwendungen zunehmend an Bedeutung. Der Nachweis der Betriebssicherheit für Stahlrohre aus neuen Werkstoffen für Hochdruckwasserstoff mit über 700 bar bringt Herausforderungen mit sich. Die Wasserstoffeignungsprüfungen betrachten typischerweise den Werkstoff und das Bauteil.
Für Stahlwerkstoffe ist der Langsamzugversuch (SSRT), insbesondere unter elektrolytischer und Druckwasserstoffbeladung, ein etablierter jedoch sehr aufwendiger Versuch. Eine Alternative stellt der Berstscheibenversuch unter Druckwasserstoff dar. Beide Methoden berücksichtigen insbesondere das (quasistatische) Materialverhalten während der plastischen Verformung bis zum Bruch. Dynamische Versuche können für…
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Auf dem Weg zur Klimaneutralität gewinnt Wasserstoff als Energieträger für Fahrzeuganwendungen zunehmend an Bedeutung. Der Nachweis der Betriebssicherheit für Stahlrohre aus neuen Werkstoffen für Hochdruckwasserstoff mit über 700 bar bringt Herausforderungen mit sich. Die Wasserstoffeignungsprüfungen betrachten typischerweise den Werkstoff und das Bauteil.
Für Stahlwerkstoffe ist der Langsamzugversuch (SSRT), insbesondere unter elektrolytischer und Druckwasserstoffbeladung, ein etablierter jedoch sehr aufwendiger Versuch. Eine Alternative stellt der Berstscheibenversuch unter Druckwasserstoff dar. Beide Methoden berücksichtigen insbesondere das (quasistatische) Materialverhalten während der plastischen Verformung bis zum Bruch. Dynamische Versuche können für nicht-hohle Vollproben als bruchmechanische Versuche durchgeführt werden. Alternativen für Rohrbauteile sind z.B. Versuche mit C-Ringen oder Mini-Proben. Diese werden unter anderem im BMWK-Förderprojekt „H2-Leichtbaurohr“ untersucht, welches im Vortrag ebenfalls vorgestellt wird.
Betriebsfestigkeitsprüfungen von Rohrbauteilen, welche den Bauteillebenszyklus inklusive der Umgebungbedingungen simulieren, werden neben reinen H2-Druckzykluspüfungen meist mit weiteren Elementen kombiniert, wie dem Einsatz in korrosiven Medien und Temperaturprofilen (vgl. Abb. 1). In Abgrenzung zu diesen wird über Ergebnisse aus einem neuartigen, vereinfachten Prüfansatz berichtet, bei dem Rohre für Fahrzeuganwendungen unter Druckwasserstoff zyklisch belastet und anschließend einem hydraulischen Berstversuch unterzogen werden.
Im Vortrag werden die genannten Prüfverfahren und ihre zugehörigen Regelwerke sowie Ergebnisse aus der Erprobung der bei BENTELER Steel/Tube entwickelten Rohrleitungen vorgestellt.
- Reference
- BF-2024-410
- Title
- Wasserstoffeignungsprüfungen für Hochdruckleitungsrohre in Fahrzeuganwendungen
- Author(s)
- C. Lessmeier, M. Walterfang, L. Rose
- DOI
- 10.48447/BF-2024-410
- Event
- 50. Tagung DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit – Tagung 2024
- Year of publication
- 2024
- Publication type
- conference paper (PDF)
- Language
- German
- Keywords
- Wasserstoff,Leitungsrohr,Stahlrohr,Wasserstofffahrzeug